弧形幕墻測量放線施工工法預(yù)應(yīng)力索桁架點(diǎn)支式

弧形幕墻的測量放線及安裝控制技術(shù)施工工法一、前言近年來，幕墻在我國發(fā)展相當(dāng)迅猛，預(yù)應(yīng)力索桁架點(diǎn)支式多面立體弧形組合玻璃幕墻系統(tǒng)新穎、現(xiàn)代、通透，廣泛應(yīng)用與大中型公共建筑的外立面。二、工法特點(diǎn)改進(jìn)測量放線技術(shù)，提高了弧形幾何尺寸的準(zhǔn)確性；設(shè)定弧形幕墻尺寸控制單元和觀測點(diǎn)，采用梯級張拉法，實(shí)現(xiàn)了弧形幕墻的形狀和應(yīng)力的動(dòng)態(tài)控制。三、適用范圍弧形幕墻的施工。四、工藝原理幕墻測量放線對整體及局部進(jìn)行控制，確保整體和每塊玻璃尺寸及弧度的準(zhǔn)確。幕墻拉索張拉參照預(yù)應(yīng)力混凝土規(guī)范，每根拉索預(yù)應(yīng)力值嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)值的±5%以內(nèi)。幕墻每根拉索預(yù)應(yīng)力值均進(jìn)行測試，均得到有效控制。五、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程測量放線→空間定位→尺寸精度控制單元的確定→連接耳板固定撐桿安裝→前后受力索安裝調(diào)整→承重索安裝調(diào)整→索內(nèi)力檢測調(diào)整定位→水平索安裝定位→駁接系統(tǒng)安裝→玻璃安裝→調(diào)整打膠收口→成品保護(hù)→清理衛(wèi)生→交驗(yàn)。5.2操作要點(diǎn)5.2.1測量放線計(jì)算圓弧的矢高放線（已知弧半徑為R，利用電腦測量弦為AB）見下圖：1、根據(jù)圖紙和現(xiàn)場建筑結(jié)構(gòu)，利用現(xiàn)場結(jié)構(gòu)軸線，確定出AB兩點(diǎn)；2、將弦AB分中找出中瞇N，利用經(jīng)緯儀弦AB的垂線ON；3、將AB弦平分成幾等分（n’E’=E’F’=F’G’=G’H’=H’I’=I’J’=J’B），利用已測放好的垂線ON作為控制線，從各平分點(diǎn)作出弦AB的垂線；4、通過電腦量出EE’、FF’、GG’、HH’、II’JJ’的矢高值，找出E、F、G、H、I、J等點(diǎn)的位置。5、最后將各點(diǎn)連線進(jìn)行劃弧。矢高放線示意圖空間尺寸定位由于采用的是點(diǎn)支式連接，玻璃是靠邊緣的四個(gè)孔通過連接裝置與索桁架連接，這就對預(yù)應(yīng)力索桁架的安裝尺寸精度有著極高的要求，按可調(diào)整度確定索桁架上的每個(gè)支撐定位點(diǎn)誤差必須控制在±1.5mm以內(nèi)，因此我們采用了三維空間坐標(biāo)定位的方法。對每一個(gè)支撐點(diǎn)進(jìn)行尺寸精度控制，同時(shí)設(shè)定尺寸控制單元和觀測點(diǎn)，防止誤差積累，對整體幾何尺寸控制。每一個(gè)尺寸控制單元水平和豎向誤差控制在±3mm以內(nèi),對角線誤差控制在±5mm以內(nèi)。5.2.3索桁架預(yù)應(yīng)力值的確定主受力索的預(yù)應(yīng)力值設(shè)定考慮的因素有：受最大荷載作用時(shí)反向索內(nèi)力大于零的應(yīng)力，溫度變化應(yīng)力，保持索桁架剛度的應(yīng)力（剩余張力）、保持索桁架剛度（50年）松馳應(yīng)力。經(jīng)SAP8450和ANSYS5.4電算軟件作平面和空間整體計(jì)算確定：在合攏溫度20℃-25℃時(shí)，立面幕墻索桁架主受力預(yù)拉力P1=25KN，垂直承重索的預(yù)拉力值P2=13.7KN。在設(shè)定魚腹式索桁架預(yù)應(yīng)力時(shí)要考慮到其自重對索內(nèi)力的影響。上下兩根索在安裝過程中內(nèi)應(yīng)力是不一致的。按索形和安裝過程的荷載變化設(shè)定在安裝過程中內(nèi)力變化指標(biāo)，確定初始預(yù)應(yīng)力。5.2.4施加預(yù)應(yīng)力1、在每榀索桁架內(nèi)，前受力索和后受力索的預(yù)應(yīng)力值誤差要控制在1.5KN以內(nèi)。各榀索桁架中鋼索預(yù)應(yīng)力值誤差控制在2.5KN以內(nèi)。2、用梯級張拉法達(dá)到內(nèi)力平衡預(yù)應(yīng)力張拉步驟：首先安裝受力索和垂直承重索調(diào)整到位后安裝穩(wěn)定索。分三步進(jìn)行：①在索布設(shè)結(jié)束后先進(jìn)行第一級張拉,按總預(yù)應(yīng)力值的20%控制拉力.②經(jīng)調(diào)整達(dá)到內(nèi)力基本平衡,空間定位基本到位后進(jìn)行第二級張拉，按總預(yù)應(yīng)力值的80%控制拉力。當(dāng)拉力到位后粗調(diào)懸空桿的位置并保持拉力48小時(shí)再進(jìn)行定位尺寸調(diào)整。③當(dāng)內(nèi)力穩(wěn)定后測量每榀桁架的內(nèi)力損失情況，內(nèi)力穩(wěn)定后將內(nèi)力加至100%的預(yù)應(yīng)力控制值，經(jīng)測量調(diào)整后使每一榀索桁架的內(nèi)力均達(dá)到預(yù)張拉值，將節(jié)點(diǎn)固定鎖緊并與垂直承重索連接鎖緊。5.2.5索桁架檢測經(jīng)預(yù)張拉后的索桁架要按尺寸控制單元進(jìn)行全面的尺寸精度檢測確保安裝節(jié)點(diǎn)的精度。索內(nèi)預(yù)應(yīng)力值的檢測使用索內(nèi)力測定儀進(jìn)行100%檢測，并記錄在案，進(jìn)行跟蹤測量。為確保在玻璃安裝后的桁架變形量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必須采用配重檢測的玻璃安裝前進(jìn)行。配重的重量按玻璃自重的1.2~1.5倍觀察支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的工作性能和抗變形能力。駁接件安裝1、接駁件等小零部件應(yīng)先行在地面組裝，并保持接駁件清潔。2、將組裝好的接駁件按先豎向后水平的順序安裝。3、由于接駁件屬于可調(diào)構(gòu)件，一般來講，安裝較容易。但在批量安裝前應(yīng)先試裝樣品，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及早改進(jìn)。4、駁接件安裝時(shí)，要保證安裝位置公差在±1mm內(nèi)，駁接爪在玻璃重量作用下駁接系統(tǒng)會有位移，可用以下兩種方法進(jìn)行調(diào)整。1）如果位移較小，可以通過駁接爪自行適應(yīng)，則要考慮駁接件有一個(gè)適當(dāng)?shù)奈灰颇芰Α?）如果位移量較大，可在結(jié)構(gòu)上加上等同于玻璃重量的預(yù)加荷載，待鋼結(jié)構(gòu)位移后再逐漸安裝玻璃。無論在安裝時(shí)，還是在偶然事故時(shí)，都要防止在玻璃重量下，駁接件安裝點(diǎn)發(fā)生位移，所以駁接件必須能通過高抗張力螺栓、銷釘、楔銷固定不掉，駁接件固定孔、點(diǎn)和駁接爪間的連接方式不能阻礙兩板之間自由移動(dòng)。玻璃的質(zhì)量控制與安裝1．玻璃到施工現(xiàn)場后，由專業(yè)質(zhì)檢員及監(jiān)理工程師對玻璃的表面質(zhì)量、型號數(shù)量、尺寸、玻璃的曲率與曲線、駁接孔的施工與位置進(jìn)行全部驗(yàn)收，同時(shí)使用玻璃應(yīng)力儀對玻璃的鋼化情況進(jìn)行全檢，曲面玻璃的彎曲尺寸必須按模板進(jìn)行彎鋼化成型檢查，與標(biāo)準(zhǔn)弧線吻合度±2.5mm,弦長尺寸公差為±2mm。水平孔位和豎向孔位的尺寸公差為±0.5mm。2．彎鋼化玻璃必須進(jìn)行100%的均質(zhì)處理（引爆處理）降低鋼化玻璃的自爆率保證玻璃幕墻的使用安全性能。3、玻璃的垂直運(yùn)輸使用12P重型真空吸盤吸住待安裝玻璃，用履帶吊垂直提升到安裝平臺上進(jìn)行定位、安裝。4、安裝時(shí)，在玻璃下端底邊寬度四分之一處各墊一塊長度不小于100mm稍大于縫隙的硬聚氯丁橡膠塊，支撐住玻璃，然后在玻璃左右兩邊均嵌入泡沫條或隔離層墊塊。5、玻璃安裝的原則是先上后下，先中部后邊緣，采取邊安裝邊調(diào)整的辦法，待全部玻璃安裝后進(jìn)行整體調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行打膠收口處理。6、調(diào)整玻璃表面的平整度，膠隙寬度，使每個(gè)控制單元的尺寸誤差控制在2mm內(nèi)，膠縫寬度控制在12mm內(nèi)，固定玻璃。7、玻璃固定與注膠：1）用“二甲苯”擦凈玻璃及鋼材需打膠的部位。2）所有需打膠部位應(yīng)粘貼保護(hù)膠紙，注意膠紙與膠縫平行。3）打玻璃膠，先根據(jù)膠縫的大小給玻璃膠口切開相應(yīng)斜口，打膠要保持均勻，操作順序一般是：先打橫向縫后打豎向縫，豎向膠縫宜自上而下進(jìn)行，膠注滿后，應(yīng)檢查里面是否有氣泡，空心、斷縫，夾雜，若有應(yīng)及時(shí)處理。4）膠注滿后，要膠縫里面是否有氣泡，若有，應(yīng)及時(shí)處理，消除氣泡。5）若有隔日打膠時(shí)，膠縫連接處應(yīng)清理打好的膠頭，切除前次打膠的膠尾，以保證兩次打膠的連接緊密。6）表面修飾好后，迅速將粘貼在玻璃上的美紋紙撕掉。7）待玻璃表面固化后，清潔內(nèi)外玻璃，做好防護(hù)標(biāo)志。勞動(dòng)力組織需根據(jù)工程大小、進(jìn)度情況而定1、型材下料：6人2、龍骨安裝：10人3、玻璃板塊制作：8人4、防火、避雷安裝：7人5、玻璃板塊安裝：10人6、打耐候膠：6人六、材料與設(shè)備6.1

鋁合金型材下料：切割機(jī)、臺鉆6.2

緊固件安裝：電焊機(jī)6.3

龍骨安裝：吊錘、鉚釘機(jī)、手提電鉆6.4

玻璃板塊制作：膠槍、空壓機(jī)6.5

玻璃板塊安裝：螺絲刀、手動(dòng)玻璃吸盤6.6

主要檢測儀器：水平儀、靠尺、游標(biāo)卡尺、測膜儀、對角線檢測尺、鋼卷尺七、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)7.1幕墻用金屬材料和零附件的品種、規(guī)格、色澤應(yīng)符合規(guī)范要求。7.2鋼結(jié)構(gòu)安裝精度要求符合以下要求：節(jié)約空間坐標(biāo)差±5mm；桿件縱向拼裝點(diǎn)高差±1mm；桿件長度誤差±1mm。7.3不銹鋼爪安裝允許偏差應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目允許偏差（mm）不銹鋼抓點(diǎn)軸線位位移±1.0不銹鋼抓點(diǎn)標(biāo)高±1.5相鄰兩抓點(diǎn)高低差差1.0相鄰兩抓點(diǎn)間距±1.5不銹鋼抓點(diǎn)的平面面度1.0相鄰三抓點(diǎn)水平度度1.07.4玻璃板塊安裝允許偏差應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目允許偏差（mm）相鄰兩塊玻璃接縫縫高低差1.0左右兩塊玻璃接縫縫水平高低差差1.0膠縫寬度（與設(shè)計(jì)計(jì)值對比）±1.5膠縫垂直度H≤203.0H>20m5.0膠縫水平度L≤20m2.5L>20m4.0玻璃外表面平整度度H(L)≤20mm4.0H(L)>20mm6.07.5

幕墻防火、保溫層施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：7.5.1防火層隔板應(yīng)采用不小于1.5mm厚的鍍鋅鋼板，防火棉必須采用防潮的鋁箔包裝嚴(yán)密。防火棉不得與玻璃直接接觸。7.5.2保溫層表面平整度允許偏差為5mm，防火保溫層厚度允許偏差為－0.05ф~＋0.10ф（ф為防火保溫層厚度）7.6

幕墻防雷施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：7.6.1建筑幕墻應(yīng)形成自身的自上而下的防雷體系，并應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接。接地電阻值必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。7.6.2跨接片鋁型材規(guī)格應(yīng)大于25mm×4mm，跨接片每端連接螺栓的個(gè)數(shù)不少于2個(gè)。八、安全措施8.1

安裝玻璃幕墻用的施工機(jī)具在使用前，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。手電鉆等電動(dòng)工具應(yīng)作電壓試驗(yàn)，手持玻璃吸盤應(yīng)進(jìn)行吸附重量和吸附時(shí)間試驗(yàn)。8.2

施工人員應(yīng)配備安全帽、安全帶、工具袋等。8.3

在高層玻璃幕墻安裝與上部結(jié)構(gòu)施工交叉作業(yè)時(shí)，結(jié)構(gòu)施工層下方應(yīng)設(shè)防護(hù)網(wǎng)；在離地面3m高處，應(yīng)搭設(shè)挑出6m的水平安全網(wǎng)。8.4

現(xiàn)場焊接時(shí)，在焊件下方應(yīng)設(shè)接火斗。8.5

嚴(yán)格按照《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行操作。九、環(huán)保措施整個(gè)施工過程遵守工程所在地環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定，施工現(xiàn)場應(yīng)保持環(huán)境整潔、道路暢通，物品擺放整齊。各種設(shè)施、工具保管妥善，垃圾堆放指定地點(diǎn)，做文明施工。施工過程中玻璃幕墻及其構(gòu)件表面的粘附物應(yīng)及時(shí)用中性清潔劑并用清水沖洗干凈。十、效益分析10.1施工工藝簡便、合理、科學(xué)，增加室內(nèi)利用空間。10.2運(yùn)用該結(jié)構(gòu)體系不僅安全性能提高，而且增加了裝飾效果，為企業(yè)贏得了很高的聲譽(yù)，創(chuàng)造了良好的社會效益。十一、應(yīng)用實(shí)例11.1無錫*****綜合業(yè)務(wù)大樓工程，建筑面積34768平方米，2004年9月29日開工，2007年2月6日竣工，主樓幕墻半徑為47.573米，總高度101.1米